天空為什么是藍(lán)色
馬里奧·伊·莫利納
①雪白、草綠、檸檬黃、天藍(lán)。我們形容一種顏色,總喜歡在前面加上那種顏色的事物,形容藍(lán)色時(shí)候,也自然加上了“天”字。那么,天為什么是藍(lán)的,而不是綠的或紅的呢?
、谑紫饶愕妹靼滓粋(gè)道理:我們周圍的事物之所以顯現(xiàn)出顏色來,僅僅是因?yàn)殛柟庹丈渲鼈。________陽光看上去是白色的,________所有的顏色赤、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫,在陽光里都存在。天空里有這么多顏色,為什么我平時(shí)看到的只有藍(lán)色呢?你可能會(huì)問。如果你把光線設(shè)想為波浪,你就會(huì)猜破這個(gè)謎了。光其實(shí)是像一個(gè)波浪那樣在運(yùn)動(dòng)的。我們來設(shè)想一下一滴雨落在一個(gè)水洼里的情景。當(dāng)這滴雨落到水面上時(shí),就會(huì)產(chǎn)生小波浪,波浪一起一伏地變成更大的圈,向著四面八方擴(kuò)展開去。如果這些波浪碰上一塊小石子或一個(gè)別的什么障礙物,它們就會(huì)反彈回來,改變了波浪的方向。而陽光從天空照射下來,一樣會(huì)連續(xù)不斷地碰到某些障礙。因?yàn)楣馑仨毚┩傅目諝獠⒉皇强盏,它由很多很多微小的微粒組成。其中99%不是氮?dú)獗闶茄鯕猓溆鄤t是別的氣體微粒和微小的漂浮微粒,來源于汽車的廢氣、工廠的煙霧、森林火災(zāi)或者火山爆發(fā)出來的巖灰。雖然氧氣和氮?dú)馕⒘V皇且坏斡晁囊话偃f分之一,但是它們也照樣能阻擋陽光的去路。光線從這些眾多的小“絆腳石”上彈回,自然也就改變了自己的方向。
③可是那么多顏色的光改變了方向,為什么只有藍(lán)色被看到呢?你可能還是不明白。我們還得回到剛才說的那個(gè)水洼里。水洼里,小的波浪遇到小石子的話,水面便被搞得混亂不堪;但如果是一個(gè)“巨浪”,像你用手在水洼邊掀起的那種“巨浪”,它就有可能干脆從石頭上溢過去,并暢通無阻地到達(dá)水洼的對(duì)面邊緣。那么,就像有大波浪和小波浪一樣,各種各樣顏色的光波也有不同的“波浪”,也就是波長(zhǎng):不過它們可不像水波的波浪,用肉眼是看不出它們的大小的,因?yàn)樗鼈冃〉秒y以想象,只是一根頭發(fā)的一百分之一!得用很靈敏的測(cè)量?jī)x表才可以精確地測(cè)定出來。根據(jù)科學(xué)家的測(cè)定,藍(lán)色光和紫色光的波長(zhǎng)比較短,相當(dāng)于“小波浪”;橙色光和紅色光的波長(zhǎng)比較長(zhǎng),相當(dāng)于“大波浪”。當(dāng)遇到空氣中的障礙物的時(shí)候,藍(lán)色光和紫色光因?yàn)榉贿^去那些障礙,便被“散射”得到處都是,布滿整個(gè)天空。天空,就是這樣被“散射”成了藍(lán)色。
、馨l(fā)現(xiàn)這種“散射”現(xiàn)象的科學(xué)家叫瑞利,他是在130年前發(fā)現(xiàn)的,他也是諾貝爾獎(jiǎng)獲得者。
、萦谩吧⑸洹爆F(xiàn)象,你就可以解釋下面這些天象了。
、薇热缣柭渖綍r(shí)的傍晚,天空不顯現(xiàn)藍(lán)色而顯現(xiàn)紅色,正在下落的太陽也變成暗紅色,也是一樣的道理。由于傍晚的光在照射到你這個(gè)地方的路上所遇到的眾多的微粒,使得陽光中的紫色的和藍(lán)色的部分往四面八方散射開去,僅留下一點(diǎn)點(diǎn)使你的肉眼看得見的橙紅色光線——因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)長(zhǎng)、“波浪大”,翻過了路上的障礙。
、卟贿^,細(xì)心的你會(huì)發(fā)現(xiàn),天穹在落日后也還會(huì)在一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)深藍(lán)色。這也曾經(jīng)是科學(xué)家們關(guān)心的一件怪事,不過幾個(gè)物理學(xué)家已經(jīng)在50年前揭開了這個(gè)謎:導(dǎo)致黃昏時(shí)天空的藍(lán)色,是一種特別的物質(zhì)。這種特別的物質(zhì)在離地20至30公里的高空處聚集成厚厚的一個(gè)層面,叫臭氧層。這種氣體對(duì)正在下落的太陽光起到像顏色過濾器那樣的作用:它截獲太陽光中的黃色和橙色的部分,卻幾乎無阻攔地讓藍(lán)色的部分通過。當(dāng)最后的少許光消失時(shí),所有的顏色才消失在黑暗的夜色中。
、嘟裉煳覀儗W(xué)到了為什么我們眼中的天空是藍(lán)色的。其實(shí)從地球以外望過來也是一樣:覆蓋我們地球2/3面積的海水也散發(fā)著藍(lán)光,陸地上雖然有土地的褐色或森林的綠色,然而上空卻總是藍(lán)色的。從宇宙中看來,整個(gè)地球都被裹著一塊輕柔的藍(lán)色面紗。從大氣層外看見過地球的天文學(xué)家報(bào)道過這一情況。
、崴缘厍虮环Q做“藍(lán)色星球”是完全正確的。它那獨(dú)特的藍(lán)色,就是生命的顏色。
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